Nghiên cứu của Đại học Osaka nhấn mạnh vai trò quan trọng của protein HKDC1 trong việc duy trì ty thể và lysosome, từ đó ngăn ngừa lão hóa tế bào và các bệnh liên quan. Khám phá này mở ra những phương pháp điều trị tiềm năng mới cho các tình trạng liên quan đến lão hóa. Tín dụng: SciTechDaily.com
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Osaka đã xác định được một loại protein có tên HKDC1 cần thiết để duy trì hai cấu trúc tế bào là ty thể và lysosome, từ đó ngăn ngừa sự lão hóa của tế bào.
Giống như các cơ quan khỏe mạnh là cần thiết cho sức khỏe của chúng ta, các bào quan khỏe mạnh cũng cần thiết cho hoạt động bình thường của tế bào. Các cấu trúc dưới tế bào này thực hiện các chức năng cụ thể trong tế bào, ví dụ, ty thể cung cấp năng lượng cho tế bào và lysosome giữ cho tế bào luôn gọn gàng.
Một bước đột phá trong sự hiểu biết về bảo trì cơ quan
Mặc dù tổn thương ở hai bào quan này có liên quan đến lão hóa, lão hóa tế bào và nhiều bệnh tật, nhưng sự điều hòa và duy trì các bào quan này vẫn chưa được hiểu rõ. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Osaka đã xác định được một loại protein có tên HKDC1, đóng vai trò chính trong việc duy trì hai bào quan này và do đó có tác dụng ngăn ngừa lão hóa tế bào.
Đã có bằng chứng cho thấy một loại protein có tên TFEB có liên quan đến việc duy trì chức năng của cả hai bào quan, nhưng mục tiêu cho loại protein này vẫn chưa được xác định. Bằng cách so sánh tất cả các gen của một tế bào hoạt động trong những điều kiện nhất định và sử dụng phương pháp gọi là kích thích miễn dịch nhiễm sắc thể, có thể xác định ADN Chống lại các protein, nhóm nghiên cứu là những người đầu tiên chỉ ra rằng gen mã hóa HKDC1 là mục tiêu trực tiếp của TFEB và HKDC1 trở nên được điều hòa trong điều kiện căng thẳng của ty thể hoặc lysosomal.
Tổng quan: Cả căng thẳng ty thể và lysosomal đều gây ra sự chuyển vị hạt nhân của TFEB, sau đó là biểu hiện HKDC1 tăng lên. HKDC1 ổn định PINK1 thông qua tương tác với TOM70, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giảm phân phụ thuộc PINK1/Parkin. Ngoài ra, các protein HKDC1 và VDAC mà nó tương tác rất quan trọng trong việc sửa chữa các lysosome bị hư hỏng và duy trì liên lạc giữa ty thể và lysosome. HKDC1 ngăn ngừa sự lão hóa tế bào do DNA gây ra bằng cách duy trì cân bằng nội môi của ty thể và lysosomal. Nguồn hình ảnh: 2024 Cui và cộng sự, HKDC1, mục tiêu của TFEB, rất cần thiết để duy trì cân bằng nội môi ty thể và lysosomal, ngăn ngừa lão hóa tế bào. Với mọi người
Cơ chế bảo vệ ty thể
Một cách để bảo vệ ty thể khỏi bị hư hại là thông qua quá trình phân bào, tức là loại bỏ có kiểm soát các ty thể bị hư hỏng. Có một số con đường thực bào, trong đó con đường đặc trưng nhất phụ thuộc vào các protein có tên PINK1 và Parkin.
Tác giả chính Mengying Cui giải thích: “Chúng tôi quan sát thấy HKDC1 đồng địa hóa với một protein có tên TOM20, nằm ở màng ngoài ty thể,” và thông qua các thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi thấy rằng HKDC1 và sự tương tác của nó với TOM20 là rất quan trọng đối với làm giảm tình trạng giảm thiểu phụ thuộc vào PINK1/Parkin.”
Vai trò của HKDC1 trong sửa chữa lysosomal
Vì vậy, nói một cách đơn giản, HKDC1 được TFEB đưa vào để giúp loại bỏ chất thải của ty thể. Nhưng còn lysosome thì sao? Chà, TFEB và KHDC1 cũng là những người chơi chính ở đây. Việc giảm HKDC1 trong tế bào đã được chứng minh là gây cản trở quá trình sửa chữa lysosome, cho thấy HKDC1 và TFEB giúp lysosome phục hồi sau khi bị hư hại.
Nhà nghiên cứu chính Shuhei Nakamura giải thích: “HKDC1 được định vị thành ty thể, phải không?” “Chà, điều này dường như cũng rất quan trọng đối với quá trình sửa chữa lysosomal. Bạn thấy đấy, lysosome và ty thể giao tiếp với nhau thông qua các protein gọi là VDAC. Cụ thể, HKDC1 chịu trách nhiệm tương tác với VDAC; Protein này rất cần thiết cho sự giao tiếp giữa ty thể và lysosome, và do đó sửa chữa lysosome.
Tác dụng điều trị tiềm năng
Hai chức năng đa dạng này của HKDC1, với vai trò chính trong cả lysosome và ty thể, giúp ngăn ngừa lão hóa tế bào bằng cách đồng thời duy trì sự ổn định của hai bào quan này. Vì rối loạn chức năng của các bào quan này có liên quan đến lão hóa và các bệnh liên quan đến tuổi tác, khám phá này mở ra những chân trời mới cho các phương pháp điều trị các bệnh này.
Tham khảo: “HKDC1, mục tiêu của TFEB, rất cần thiết để duy trì cân bằng nội môi của ty thể và lysosomal, đồng thời ngăn ngừa lão hóa tế bào” Với mọi người.
doi: 10.1073/pnas.2306454120
Tài trợ: Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản, Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản, Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ, Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Y tế Nhật Bản
“Nhà phân tích. Con mọt sách thịt xông khói đáng yêu. Doanh nhân. Nhà văn tận tâm. Ninja rượu từng đoạt giải thưởng. Một độc giả quyến rũ một cách tinh tế.”